По дисциплине

ГЛАВА 1 – ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЁТА И ВЫБОР СХЕМЫ
1.1 Исходные данные для расчёта
Тип грузоподъёмной машины Строительный подъёмник
Номинальная грузоподъёмность Q, кН 10
Скорость подъёма груза, ν м/мин 16
Высота подъёма груза, Н, м 24
0,5
Класс использования механизма А3
0,5
0,33
ПВ, % 25
h 60
T, лет 5
Группа режима работы механизма подъёма груза 4М
Место установки ГПМ Строительная площадка
Таблица 1.1 – Исходные данные для расчёта

1.2 Технические характеристики для расчёта ГПМ

1.1. Место установки строительного подъёмника (Строительная площадка)
1.2. Номинальная грузоподъёмность Q =10 кН
1.3. Высота подъёма груза Н_(г1 )=20 м
1.4. Коэффициент использования механизма подъёма груза по грузоподъёмности К_гр = 0,5
1.5. Класс использования механизма А3
1.6. Коэффициент использования механизма подъёма груза в течении года К_г =0,5
1.7. Коэффициент использования ГПМ в течение суток K_с =0,33
1.8. Средняя относительная продолжительность рабочего цикла ГПМ ПВ= 25%
1.9. Число вкл. механизма в течение часа h =60
1.10. Срок службы подъёмника Т =5 лет
1.11. Группа режима работы ГПМ 4М

1.3 Выбор схемы размещения ГПМ на строительном подъёмнике


Рисунок 1.1 – Мачтовый грузоподъёмник

Применяем за основу схему мачтового грузового подъёмника, как на рис. 1.1.
1- Опорная рама
2- Колесо
3- Лебёдка
4- Мачта
5- Неповоротная платформа
6- Канат
7- Шкаф электрооборудования


1.4 Выбор схемы подвеса груза


Рисунок 1.2 – Подвес груза

1- Блок грузонесущей платформы
2- Неповоротная платформа
3- канат
4- уравнительный блок
5- Рама подъёмника
6- барабан
7- редуктор
Принимаем одинарную полиспасту.
ГЛАВА 2 – ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Выбор каната ГПМ

Число потоков:
Усилие отвеса груза передаётся на барабан по 1 потоку => m=1.
Определяем КПД полиспаста:
, (2.1)
Определяем максимальное усилие в канате:
Максимальное усилие в канате имеет место в точке набегания каната на барабан при подъёме груза.
, (2.2)
q- вес неповоротной платформы
q=(0,02 … 0,05)*Q=0.035*10=0.35 кН
Q- грузоподъёмность
Определяем требуемую разрывную нагрузку для каната в общем:
По правилам ГосГорТехнадгора РФ канат выбирают по требуемой разрывной нагрузке каната в целом.
, (2.3)
коэф. запаса прочности; для машинного привода при группе режима работы 4М согласно [7] принимаем
Выбираем канат:
Стальной канат типа ЛК-Р6х19х1ос

Ближайшее разрывное усилие каната
=34800 Н
При этом =8.3 мм ГОСТ 2688-80
Канат 8,3 - Г - I - Л- О - Н- 1570 ГОСТ 3081-80
Эскиз каната:

Рисунок 2.1 - Эскиз каната

Определяем фактический коэффициент запаса прочности каната:
, (2.4)
6.39>5.6 => Условие соблюдается.

2.2 Определение геометрических параметров грузового барабана

Определение диаметра барабана:
Согласно [2] минимальный d барабана =

Принимаем согласно реального диаметра барабана по [8] .
Определяем размеров канавок на барабане:
рек. R = 5,15 мм t= 11,3 мм , h=3 мм.

Рисунок 2.2 – Размер канавок в барабане

Определяем длину барабана одинарного:

Рисунок 2.3 - Эскиз барабана с нарезаемой частью

Определяем ориентировочного размера для размещения уравнительного блока:
c=150 мм
Определяем расстояния от места крепления каната до края барабана:
с=150 мм
Определяем требуемую длину каната:
, (2.5)
D= + =200+8.3=208.3 мм
Определяем рабочую длину барабана:
=0,334 м, (2.6)
Принимаем мм
(Если длина барабана не превышает 2 или 3 диаметров, то напряжением кручения и изгиба можно не учитывать.)

2.3 Выбор и расчёт крепления каната на барабане

Конец каната при однослойной навивке наиболее часто крепят на клапане с трапецеидальными канавками, принимаем одноболтовую накладку.
По правилам ГосГорТехНадзор РФ число одноболтовых накладок должно быть не менее «2».
Схема крепления каната на барабане:


Рисунок 2.4 - Схема крепления каната на барабане
Определяем усилия, выдёргивающее канат из-под планки:
Используем соотношение Эльера между усилий избегающих на ветвях каната.
, (2.7)
где - коэф. трения между канатом и барабаном;

-минимальный угол обхвата барабана неприкосновенными витками каната согласно [1]
-максимальная рабочее положение в канате при подъёме груза и при действии возможных перегрузок

- коэффициент динамических нагрузок;
, (2.8)
–коэффициент учитывающий пусковые характеристики двигателя для двигателя с короткозамкнутым ротором; = 0,8 для двигателя с фазным ротором и управляемым силовым контуром, = 0,6 для двигателя с фазным ротором и управляемым магнитным ротором.
- модуль упругости стальных канатов =1,2*
– площадь живого сечения ( по металлу проволочек)
= , –коэф. использования живого сечения каната.
Возьмём двигатель с фазным ротором и управлением при помощи магнитного контролёра:
1,016

кН
Определяем размер винта крепящего прокладку барабана:
Канат выдергивается из под планки. Канат удерживается за счет Fтр между прижимной планки и канатом, и между канатом и телом барабана. В теле болта возникают напряжения растяжения, кручения, изгиба.